Implementasi FMEA dan prosedur pembuatan FMEA FMEA sistem

29

3.2.5. Implementasi FMEA dan prosedur pembuatan FMEA

Kecenderungan untuk secara berkelanjutan memperbaiki produk dan proses sesering mungkin oleh industri saat ini menyebabkan implementasi FMEA sebagai suatu teknik untuk mengidentifikasi dan membantu mengurangi moda kegagalan potensial merupakan hal yang penting. Salah satu faktor yang paling penting untuk keberhasilan dari implementasi FMEA adalah ketepatan waktu timeliness. Hal ini berarti bahwa untuk “bertindak sebelum kejadian”, bukan “bertindak setelah terjadi”. Dalam mengembangkan FMEA, tim mengidentifikasi moda kegagalan dan tindakan yang dapat mengurangi atau menghilangkan kegagalan yang potensial terjadi. Input dicoba didapatkan dari sekelompok ahli yang meliputi berbagai bidang seperti desain, tes, kualitas, lini produk, pemasaran, manufaktur dan customer untuk memastikan semua moda kegagalan potensial teridentifikasi. Menurut Ford Motor Company 1992, FMEA merupakan dokumen yang berkembang secara simultan sesuai dengan perubahan yang terjadi pada suatu produk atau proses. Perubahan ini dapat dan sering digunakan untuk mengenali moda kegagalan baru sehingga mengulas atau memperbaharui FMEA adalah penting terutama ketika: a. Produk atau proses baru diperkenalkan. b. Perubahan dibuat pada kondisi operasi produk atau proses diharapkan berfungsi. c. Perubahan dibuat pada produk atau proses produk dan proses berhubungan, misalnya jika desain produk diubah maka proses terpengaruh, begitu sebaliknya. 30 d. Konsumen memberikan indikasi masalah pada produk atau proses. Gambar 3.1 adalah gambar diagram alir yang menunjukkan prosedur dari implementasi FMEA secara umum.

3.2.6. FMEA sistem

FMEA sistem kadang-kadang disebut juga dengan FMEA konsep biasanya diselesaikan melalui serangkaian tahapan yang meliputi desain konseptual, detail desain dan pengembangan, dan uji coba dan evaluasi. FMEA proses merupakan proses yang evolusioner yang melibatkan penerapan dari berbagai teknologi dan metode untuk menghasilkan output sistem yang efektif yang akan digunakan sebagai input untuk FMEA desain yang mana dari output yang dihasilkan FMEA desain akan menjadi input untuk FMEA prosesperakitan, ataupun FMEA part, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2 dan Gambar 3.3. Prosedur implementasi dari FMEA sistem dapat dijelaskan sebagai berikut : a. Identifikasi fungsi Dalam proses identifikasi fungsi, pada FMEA sistem terlebih dahulu diuraikan menjadi elemen dalam dan luar sistem serta fungsi sistem berdasarkan persyaratan keamanan, keselamatan, peraturan pemerintah dan pertimbangan lainnya. 31 Gambar 3.1. Prosedur dari implementasi FMEA Unit Engineering PT. MAK, 2004 32 Moda Kegagalan Efek Penyebab Kegagalan Efekdampak jika kegagalan terjadi Penyebab kegagalan Moda Kegagalan Efek Penyebab Penyebab kegagalan dari FMEA sistem Efekdampak dari FMEA sistem Akar penyebab kegagalan yang baru untuk moda kegagalan desain Moda Kegagalan Efek Penyebab Penyebab kegagalan dari FMEA desain Efekdampak yang sama seperti pada FMEA desain Akar penyebab kegagalan yang spesifik untuk moda kegagalan proses FMEA Sistem FMEA Desain FMEA Proses Keterangan : Moda kegagalan pada FMEA sistem menghasilkan seluruh informasi yang mendasar untuk FMEA desain dan proses. Walaupun efekdampak masih tetap sama, penyebab dari FMEA sistem menjadi moda kegagalan pada FMEA desain, yang mana output dari FMEA desain nantinya berupa penyebab kegagalan pada moda kegagalan desain menjadi moda kegagalan pada FMEA proses. Hal yang perlu ditekankan adalah bahwa moda kegagalan pada proses manufaktur tidak diikutsertakan pada FMEA desain Gambar 3.2. Hubungan FMEA sistem, FMEA desain, dan FMEA Proses Stamatis, 1995 33 Moda Kegagalan Efek Penyebab Kegagalan Efekdampak jika kegagalan terjadi Penyebab kegagalan Moda Kegagalan Efek Penyebab Penyebab kegagalan dari FMEA sistem Efekdampak dari FMEA sistem Akar penyebab kegagalan yang baru untuk moda kegagalan assembly Moda Kegagalan Efek Penyebab Penyebab kegagalan dari FMEA assembly Efekdampak yang sama seperti pada FMEA assembly Akar penyebab kegagalan yang spesifik untuk moda kegagalan part FMEA Assembly FMEA Part Keterangan : Moda kegagalan pada FMEA sistem menghasilkan seluruh informasi yang mendasar untuk FMEA assembly dan part . Walaupun efekdampak masih tetap sama, penyebab dari FMEA sistem menjadi moda kegagalan pada FMEA assembly , yang mana output dari FMEA assembly nantinya berupa penyebab kegagalan pada moda kegagalan assembly menjadi moda kegagalan pada FMEA part . FMEA Sistem Gambar 3.3. Hubungan FMEA sistem, FMEA assembly, dan FMEA part Stamatis, 1995 Tahapan-tahapan dalam mengidentifikasikan fungsi pada FMEA sistem adalah sebagai berikut: 1. Membuat daftar semua fungsi sistem yang terbagi dalam beberapa level dan sub level dan pembatas elemen dalam dan luar sistem. Hal ini dapat 34 dibantu dengan menggunakan kombinasi kata kerja dan kata benda untuk menggambarkan fungsi sistemnya. 2. Membuat diagram blok fungsional sistem Diagram blok fungsional sistem menunjukkan elemen-elemen pada sistem yang bisa diuraikan. Identifikasi elemen utama sistem sangat penting untuk dapat memahami interaksi elemen dengan elemen di dalam maupun di luar sistem. Ada beberapa garis besar dalam membuat diagram blok fungsional sistem ini yaitu: a Memulai dari level tertinggi kepentingan b Menentukan elemen-elemen dalam dan luar sistem pada level c Memastikan setiap fungsi sudah masuk dalam blok elemen dalam maupun luar Beberapa peraturan baku digunakan dalam membuat 2 macam diagram blok fungsional sistem Unit Engineering PT MAK, 2004: a Struktur fungsi dan struktur subfungsi sistem Contoh pembuatan diagram blok fungsional beserta keterangannya untuk menggambarkan struktur fungsi dan subfungsi sistem dapat dilihat pada Gambar 3.4. b Hubungan fungsional keseluruhan sistem Contoh pembuatan diagram blok fungsional beserta keterangannya untuk menggambarkan hubungan fungsional sistem dapat dilihat pada Gambar 3.5. 35 Gambar 3.4. Struktur fungsi sistem Folding Bed Unit Engineering PT MAK, 2004 Contoh dari fungsi sistem kata kerja-kata benda antara lain: menghasilkan nyala, membersihkan kaca depan mobil, menghentikan peralatan, mengendalikan peralatan, mengendalikan kecepatan, dan sebagainya. b. Identifikasi potensi moda kegagalan sistem Untuk setiap fungsi sistem yang telah diidentifikasikan, ditentukan moda kegagalan sistem yang mungkin terjadi. Moda kegagalan potensial digambarkan dalam terminologi hilangnya fungsi atau sebagai negasi fungsi. Yang terpenting dalam tahap ini adalah melakukan brainstorming moda kegagalan potensial pada sistem dengan menggunakan pertanyaan “Dengan cara apa sistem dapat mengalami kegagalan dalam melakukan fungsi yang diinginkan?”. 36 Gambar 3.5. Hubungan fungsional sistem Folding Bed Unit Engineering PT MAK, 2004 Contoh dari moda kegagalan sistem antara lain: tidak dapat menghasilkan nyala, tidak dapat membersihkan kaca depan mobil, tidak dapat menghentikan peralatan, tidak dapat mengendalikan peralatan, tidak dapat mengendalikan kecepatan, dan sebagainya. 37 c. Identifikasi potensi efek kegagalan dan rangking severity Efek kegagalan sistem merupakan akibat dari moda kegagalan sistem dalam hal dampaknya pada sistem lain, peralatan, customer, dan peraturan pemerintah. Untuk mengidentifikasikan efek moda kegagalan maka memerlukan informasi data layanan dan dokumen yang serupa yang ada di perusahaan maupun data-data yang berhubungan lainnya seperti data komplain customer, dokumen jaminan warranty, data realibilitas, dan studi kelayakan. Severity adalah rangking yang berhubungan dengan tingkat keparahan efek yang ditimbulkan oleh moda kegagalan sistem. Rangking severity diperoleh dengan melihat efek kegagalan yang timbul. Efek dirangking pada skala 1 sampai 10, dengan 10 sebagai tingkat keparahan yang paling tinggi yang dapat dilihat pada Tabel 3.1. d. Menentukan potensi penyebab kegagalan sistem dan rangking occurrence Penyebab moda kegagalan potensial pada sistem adalah kelemahan dari desain sistem yang dihasilkan. Kunci dalam mengidentifikasi penyebab moda kegagalan potensial sistem adalah diagram blok fungsional sistem. Diagram blok menggambarkan elemen subsistem yang dibutuhkan untuk melaksanakan fungsi sistem. 38 Tabel 3.1. Rangking severity untuk FMEA sistem Unit Engineering PT MAK, 2004 Efek Rangking Kriteria Tanpa efek 1 Tanpa efek. Efek yang sangat ringan 2 Pelanggan tidak terpengaruh. Efek yang sangat ringan pada alat atau kinerja sistem. Efek ringan 3 Pelanggan tidak terpengaruh. Efek yang ringan pada alat atau kinerja sistem. Efek minor 4 Pelanggan mengalami pengaruh yang kecil. Efek minor pada alat atau kinerja sistem. Efek manengah 5 Pelanggan mengalami beberapa ketidakpuasan. Efek menengah pada alat atau kinerja sistem. Efek signifikan 6 Pelanggan mengalami ketidaksenangan. Kinerja alat menurun tapi tetap bisa beroperasi dan aman. Kerugian partial pada fungsi sistem tetapi bisa dioperasikan. Efek mayor 7 Pelanggan tidak terpuaskan kecewa. Kinerja alat sangat terpengaruh tapi terkendali dan aman. Fungsi sistem terganggu. Efek ekstrim 8 Pelanggan sangat kecewa. Peralatan tidak bisa dioperasikan dengan aman. Sistem tidak beroperasi. Efek serius 9 Efek berbahaya potensial. Mampu menghentikan peralatan tanpa kecelakaan-kegagalan bertahap dengan adanya peringatan. Efek berbahaya 10 Efek berbahaya. Efek tiba-tiba yang berhubungan dengan keamanan tanpa adanya peringatan 39 Langkah-langkah dalam mengidentifikasi penyebab moda kegagalan potensial pada sistem adalah sebagai berikut : 1. Analisis tiap-tiap elemen subsistem pada diagram blok seperti input, output, dan elemen yang terkait di dalamnya. 2. Tetapkan bagaimana tiap-tiap elemen subsistem tersebut dapat mengalami kegagalan dan menyebabkan moda kegagalan pada sistem. Secara umum, moda kegagalan elemen diartikan sebagai ketidakmampuan dari suatu elemen untuk melaksanakan fungsi atau operasi yang diinginkan. Contoh dari penyebab moda kegagalan sistem antara lain: ketidakcukupan pemanasan, kesalahan manusia, kesalahan instalasi, kesalahan pemakaian, penyalahgunaan, umur pemakaian, korosi, dan sebagainya. Occurrence merupakan kemungkinan dari penyebab moda kegagalan sistem akan terjadi. Untuk memperkirakan nilai occurrence menggunakan rangking skala 1 sampai 10, dengan 10 sebagai rangking occurrence yang paling tinggi yang dapat dilihat pada Tabel 3.2. 40 Tabel 3.2. Rangking occurrence untuk FMEA sistem Automotive Industry Action Group, 2001 Kemungkinan Kegagalan Tingkat Kegagalan Rangking ≥ 100 dari 1000 peralatanitem 10 Sangat tinggi : kegagalan terus menerus terjadi 50 dari 1000 peralatanitem 9 20 dari 1000 peralatanitem 8 Tinggi : kegagalan sering terjadi 10 dari 1000 peralatanitem 7 5 dari 1000 peralatanitem 6 2 dari 1000 peralatanitem 5 Manengah : kegagalan kadang-kadang terjadi 1 dari 1000 peralatanitem 4 0,5 dari 1000 peralatanitem 3 Rendah : kegagalan sedikit terjadi 0,1 dari 1000 peralatanitem 2 Hampir tidak ada kegagalan terjadi ≤ 0,01 dari 1000 peralatanitem 1 e. Menentukan metode deteksi dan rangking deteksi Rangking detection merupakan rangking yang berhubungan dengan kemungkinan metode deteksi akan mendeteksi penyebab moda kegagalan potensial pada sistem atau kemampuan metode pengendalian untuk mendeteksi moda kegagalan sistem. Rangking detection tergantung pada metode pengendalian yang digunakan saat ini. Rangking detection dapat dilihat pada Tabel 3.3. 41 Tabel 3.3. Rangking detection untuk FMEA sistem Unit Engineering PT. MAK, 2004 Deteksi Rangking Kriteria Hampir pasti 1 Metode pencegahan tersedia pada tahap awal konsep. Sangat tinggi 2 Program analisis komputer pencegahan tersedia dalam tahap awal konsep. Tinggi 3 Teknik simulasi atau pemodelan tersedia dalam tahap awal konsep. Cukup tinggi 4 Pengujian dalam prototipe awal elemen sistem. Manengah 5 Pengujian dalam pra produksi elemen sistem. Rendah 6 Pengujian dalam elemen sistem yang mirip. Sangat rendah 7 Pengujian pada alat dengan prototipe elemen sistem terpasang. Kecil 8 Pengujian keandalan pada alat dengan elemen sistem terpasang. Sangat kecil 9 Hanya tersedia metode tak terbukti atau tidak dapat dipercaya. Hampir tidak mungkin 10 Tidak diketahui metode deteksi yang sesuai. Metode-metode deteksi yang digunakan PT. MAK antara lain: 1. Uji pada tahap awal konsep Pengujian pada tahap awal konsep ini dilakukan dengan perhitungan matematis dan atau kinematis maupun pendekatan teoritis. Gejala kegagalan pada komponen atau rakitan produk telah dapat diprediksi sejak tahap awal konsep yaitu pada 42 tahap desain produk dan dapat diantisipasi dengan perhitungan matematis dan atau kinematis maupun pendekatan teoritis yang cukup. 2. Uji analisis komputer Apabila hasil uji pada tahap awal konsep terhadap gejala kegagalan masih meragukan, dilakukan uji dengan mensimulasikan performa komponen, sub rakitan dan rakitan produk menggunakan program analisis komputer. Uji ini dilakukan pada tahap desain produk. 3. Uji simulasi atau pemodelan Apabila hasil uji analisis komputer masih meragukan, dilakukan uji dengan mensimulasikan performa elemen produk lain yang mirip dengan elemen produk yang bersangkutan menggunakan program analisis komputer. Uji ini dilakukan pada tahap desain produk. 4. Uji prototipe awal Pengujian ini dilakukan setelah desain produk diwujudkan menjadi prototipe fungsional atau prototipe profesional. Pengujian dilakukan terhadap komponen produk untuk menguji keterpenuhan fungsinya secara sistem hubungan komponen itu sendiri dengan komponen lain dan desain komponen itu sendiri. 5. Uji pra produksi Pengujian ini dilakukan pada prototipe komersial untuk menguji keterpenuhan fungsi dari komponen, sub rakitan dan rakitan produk. 43 6. Uji elemen mirip Uji ini dilakukan pada prototipe komersial yang menggunakan komponen yang memiliki kemiripan kemiripan bentuk atau kesamaan fungsi dengan komponen produk lain. 7. Uji prototipe dengan elemen terpasang Pengujian ini dilakukan pada prototipe komersial yang belum mengalami pengujian apapun sebelumnya dengan menggunakan komponen-komponen sebenarnya. 8. Uji produk dengan elemen terpasang Pengujian ini dilakukan pada produk jadi produk yang sudah selesai diproduksi yang belum mengalami pengujian apapun sebelumnya. Pengujian yang dilakukan biasanya berupa uji beban dengan meletakkan sejumlah beban yang ekstrim diatas produk. 9. Uji dengan perkiraan Pengujian berupa perkiraan yang tidak berdasar. 10. Tanpa uji deteksi Produk langsung diproduksi tanpa uji deteksi sama sekali. Prototipe dapat dibagi ke dalam tiga jenis prototipe, yaitu: 1. Prototipe fungsional Pada prototipe ini desain diwujudkan dalam bentuk yang belum lengkap secara keseluruhan menggunakan proses manufaktur sebenarnya, di mana aspek yang dievaluasi hanya dari sisi fungsi. 2. Prototipe profesional Selain menitikberatkan pada fungsi, prototipe juga menitikberatkan pada bentuk sebenarnya 44 secara keseluruhan dari produk yang dikembangkan meskipun belum menggunakan proses manufaktur secara penuh. 3. Prototipe komersial Pada prototipe jenis ini sudah memiliki kelengkapan bentuk dan sudah dibuat dengan proses manufaktur sesuai yang telah direncanakan. Dalam pelaksanaannya, pembuatan prototipe produk tidak harus selalu meliputi 3 jenis prototipe tersebut karena tetap harus mempertimbangkan jenis dan fungsi produk yang akan dibuat. Apabila produk yang dibuat memiliki fungsi yang sederhana, biasanya desain langsung diwujudkan dalam prototipe komersial. Jenis prototipe yang paling jarang dibuat adalah prototipe profesional. Pada tiap-tiap jenis prototipe dilakukan dua jenis pengujian, yaitu: 1. Verifikasi desain Meninjau desain melalui transformasi desain ke dalam bentuk prototipe fungsional, profesional dan komersial yang selanjutnya prototipe tersebut dievaluasi kesesuaiannya terhadap persyaratan fungsi, persyaratan estetika, ergonomik, manufaktur dan aspek komersialnya. 2. Validasi desain Desain yang dilakukan validasi dilihat dari sisi kesesuaiannya terhadap persyaratan-persyaratan produksi dan mutu produk di jalur produksi untuk kepentingan produksi perdana yang berhubungan dengan QECP Quality Confirmation for the first product. 45 f. Menghitung Risk Priority Number RPN RPN adalah hasil kali nilai severity, occurrence, dan detection, yang dirumuskan sebagai berikut: Det Occ Sev RPN × × = 3.1 Dengan: Sev = Rangking severity atau tingkat keparahan efek kegagalan Occ = Rangking occurrence atau tingkat kemungkinan munculnya penyebab kegagalan Det = Rangking detection atau tingkat deteksi metode pengendalian yang digunakan saat ini Rangking dan RPN hanya digunakan untuk mengurutkan dan melihat tingkatan nilai pada hasil identifikasi terhadap kelemahan yang potensial sehingga dapat dipertimbangkan tindakan-tindakan rekomendasi yang mungkin diambil untuk mengurangi kelemahan tersebut sehingga akan diperoleh proses yang lebih handal dan dapat meminimalisasi kegagalan yang akan terjadi. Urutan tertinggi dari nilai RPN dengan batasan tertentu sesuai hasil brainstorming dengan pihak perusahaan akan diberikan tindakan rekomendasi pencegahan. g. Menganalisis hasil dan memberi rekomendasi tindakan yang perlu diambil Tindakan diambil untuk mengurangi rangking severity, occurrence, dan detection. Tujuannya adalah untuk menghilangkan kelemahan yang ada pada desain sistem yang dengan demikian akan menghilangkan moda kegagalan sistem. Tindakan 46 rekomendasi perbaikan perlu dipertimbangkan pada kondisi sebagai berikut: 1. Moda kegagalan dengan efekdampak yang memiliki rangking severity yang tertinggi. 2. Moda kegagalan dengan penyebab kegagalan yang memiliki rangking occurrence tertinggi. 3. Moda kegagalan yang memiliki nilai RPN tertinggi. Tindakan rekomendasi perbaikan yang dapat dipertimbangkan adalah sebagai berikut : 1. Modifikasi desain subsistem untuk menghilangkan moda kegagalan atau mengurangi tingkat kejadiannya. 2. Menambahkan subsistem tambahan yang dapat beroperasi untuk melanjutkan operasi dari subsistem yang mengalami kegagalan. 3. Menambahkan alat deteksi pada peralatan untuk memberikan peringatan kepada customer untuk mengambil tindakan dalam rangka mencegah terjadinya kegagalan atau mengurangi tingkat kemungkinan terjadinya kegagalan.

3.2.7. FMEA desain